JP2014232173A

JP2014232173A - Display unit

Info

Publication number: JP2014232173A
Application number: JP2013112115A
Authority: JP
Inventors: 徹弘高野; Tetsuhiro Takano
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2013-05-28
Filing date: 2013-05-28
Publication date: 2014-12-11

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display unit that can suppress the occurrence of malfunction of a display control section by monitoring a power supply voltage supplied to a display control section.SOLUTION: The display unit comprises: a first circuit board 40 on which a power supply section 45 is mounted; a second circuit board 50 on which a display control section 51 is mounted; and a connection member 60 which connects the first circuit board 40 and the second circuit board 50. The power supply section 45 has a terminal 45b receiving a feedback signal for monitoring a voltage supplied to the display control section 51. A second connection member 70 connects the second circuit board 50 to a display 30.

Description

本発明は、複数の回路基板を備えた表示装置に関するものである。 The present invention relates to a display device including a plurality of circuit boards.

従来の車両用表示装置は、例えば、特許文献１に開示されるものがある。この車両用表示装置は、文字、記号等からなる目盛を表示する表示部を有する文字盤と、上記表示部の中心に配置された透過型液晶表示パネルとを備えている。車両用表示装置は、透過型液晶表示パネルと、透過型液晶パネルの裏側に配置され、上記透過型液晶パネルを照明する透過性バックライトユニットとを有することを特徴とする。 A conventional vehicle display device is disclosed in Patent Document 1, for example. This vehicle display device includes a dial having a display unit that displays a scale made up of characters, symbols, and the like, and a transmissive liquid crystal display panel disposed at the center of the display unit. The vehicle display device includes a transmissive liquid crystal display panel and a transmissive backlight unit that is disposed on the back side of the transmissive liquid crystal panel and illuminates the transmissive liquid crystal panel.

特許第３７９８９８９号公報Japanese Patent No. 3798899

しかしながら、特許文献１に開示された車両用表示装置は、例えば車両スピードもしくは、エンジン回転数などを表示する指針及びインジケータ用のＬＥＤが実装された制御基板と、液晶表示の制御用基板が、メイン基板とサブ基板の２枚に分かれており、サブ基板に搭載される表示制御ＩＣの電源供給が、メイン基板に実装した電源モジュールから供給される場合に課題が露呈する。メイン基板から出力された供給電源は、表示制御ＩＣに到達するまでにメイン基板とサブ基板を接続するコネクタの接触抵抗や、サブ基板に達するまでの配線長から電圧ドロップを起こし、場合によっては、表示制御ＩＣの誤動作につながるといった課題があった。そこで、本発明は、前記問題点を解消し、表示制御ＩＣに供給する電源電圧の電圧降下及び電源の安定化により、誤動作の発生を抑えることを目的とするものである。 However, the vehicle display device disclosed in Patent Document 1 includes, for example, a control board on which a pointer and an indicator LED for displaying vehicle speed or engine speed are mounted, and a liquid crystal display control board. The board is divided into a board and a sub board, and the problem arises when the power supply of the display control IC mounted on the sub board is supplied from the power module mounted on the main board. The power supply output from the main board causes a voltage drop due to the contact resistance of the connector connecting the main board and the sub board before reaching the display control IC, and the wiring length until it reaches the sub board. There has been a problem that the display control IC may malfunction. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to eliminate the above-mentioned problems and suppress the occurrence of malfunctions by reducing the power supply voltage supplied to the display control IC and stabilizing the power supply.

本発明は、電源部４５が搭載された第一の回路基板４０と、表示制御部５１が搭載された第二の回路基板５０と、前記第一の回路基板４０と前記第二の回路基板５０を接続する接続部材６０と、を備え、前記電源部４５は、前記表示制御部５１に供給されている電圧を監視するフィードバック信号を入力する端子４５ｂを有するものである。 The present invention includes a first circuit board 40 on which a power supply unit 45 is mounted, a second circuit board 50 on which a display control unit 51 is mounted, the first circuit board 40 and the second circuit board 50. And the power supply unit 45 has a terminal 45b for inputting a feedback signal for monitoring the voltage supplied to the display control unit 51.

また、本発明は、前記第二の回路基板５０と表示器３０とを接続する第二の接続部材７０を備えたものである。 In addition, the present invention includes a second connection member 70 that connects the second circuit board 50 and the display 30.

また、本発明は、前記第一の回路基板４０及び前記第二の回路基板５０の少なくとも一方は、前記フィードバック信号の配線パターンの両側に形成されたグランドパターンを有するものである。 In the present invention, at least one of the first circuit board 40 and the second circuit board 50 has ground patterns formed on both sides of the wiring pattern of the feedback signal.

表示制御部に供給する電源電圧を監視することにより、表示制御部の誤動作の発生を抑制することができる。 By monitoring the power supply voltage supplied to the display control unit, it is possible to suppress the malfunction of the display control unit.

本発明の第一実施形態を示す側面図及び正面図。The side view and front view which show 1st embodiment of this invention. 同上実施形態を示す側面図。The side view which shows embodiment same as the above. 本発明の第二実施形態を示す側面図。The side view which shows 2nd embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態を示す側面図。The side view which shows 3rd embodiment of this invention. 本発明の第四実施形態を示す側面図。The side view which shows 4th embodiment of this invention.

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態を説明する。図１及び図２は、第一実施形態を示すものである。車両用表示装置は、アナログ計器１０，２０と、表示パネル３０と、回路基板４０，５０と、ケーブル６０，７０と、ケース体９０とを備えている。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 and 2 show a first embodiment. The vehicle display device includes analog instruments 10 and 20, a display panel 30, circuit boards 40 and 50, cables 60 and 70, and a case body 90.

アナログ計器１０は、車両速度（第一の車両情報）を指針１１によって表示するものであり、アナログ計器２０は、エンジン回転数（第二の車両情報）を指針２１によって表示するものである。アナログ計器１０，２０の指針１１，２１は、夫々、駆動本体４１，４２によって回動される。 The analog instrument 10 displays the vehicle speed (first vehicle information) with the pointer 11, and the analog instrument 20 displays the engine speed (second vehicle information) with the pointer 21. The hands 11 and 21 of the analog instruments 10 and 20 are rotated by drive bodies 41 and 42, respectively.

表示パネル３０は、例えばＴＦＴ型液晶表示器からなるものであり、アナログ計器１０とアナログ計器２０の間に配置されている。表示パネル３０は、積算走行距離やナビゲーション情報（第三の車両情報）を表示する。アナログ計器１０，２０，表示パネル３０，回路基板４０，５０，ケーブル６０，７０は、ケース体９０に収納されている。 The display panel 30 is composed of, for example, a TFT liquid crystal display, and is disposed between the analog instrument 10 and the analog instrument 20. The display panel 30 displays the accumulated travel distance and navigation information (third vehicle information). The analog instruments 10 and 20, the display panel 30, the circuit boards 40 and 50, and the cables 60 and 70 are accommodated in the case body 90.

回路基板４０には、駆動本体４１，４２と、電源モジュール４５と、通信回路４６と、マイコン４７と、ドライバ回路４８とが搭載されている。駆動本体４１，４２は、ドライバ回路４８によって駆動され、アナログ計器１０，２０の指針１１，２１を回動させる。 Drive bodies 41 and 42, a power supply module 45, a communication circuit 46, a microcomputer 47, and a driver circuit 48 are mounted on the circuit board 40. The drive main bodies 41 and 42 are driven by a driver circuit 48 to rotate the hands 11 and 21 of the analog instruments 10 and 20.

回路基板４０に搭載された電源モジュール４５は、複数の出力電源端子４５ａ，４５ｃを備えており、回路基板４０及び回路基板５０で必要とされる電源供給を担っている。回路基板４０と回路基板５０は、ケーブル６０で接続されており、電源モジュール４５は、表示制御ＩＣ５１へ、ケーブル６０を介して電源供給している。 The power supply module 45 mounted on the circuit board 40 includes a plurality of output power supply terminals 45a and 45c, and is responsible for power supply required by the circuit board 40 and the circuit board 50. The circuit board 40 and the circuit board 50 are connected by a cable 60, and the power supply module 45 supplies power to the display control IC 51 through the cable 60.

電源モジュール４５は、電源安定化のため出力電源を監視するフィードバック回路とフィードバック信号の入力端子４５ｂ，４５ｄを備えている。電源モジュール４５は、入力端子４５ｂにて、回路基板５０の表示制御ＩＣ５１の電源端子５１ａの直近の電圧を監視している。また、電源モジュール４５は、入力端子４５ｄにて、マイコン４７の電源端子４７ａの直近の電圧を監視している。 The power supply module 45 includes a feedback circuit for monitoring the output power supply for power supply stabilization and feedback signal input terminals 45b and 45d. The power supply module 45 monitors the voltage nearest to the power supply terminal 51a of the display control IC 51 of the circuit board 50 at the input terminal 45b. Further, the power supply module 45 monitors the voltage nearest to the power supply terminal 47a of the microcomputer 47 at the input terminal 45d.

回路基板５０には、表示制御ＩＣ５１と、不揮発性メモリ５６と、揮発性メモリ５７とが搭載されている。ケーブル６０は、回路基板４０と回路基板５０を接続するものであり、回路基板４０から回路基板５０に電源供給すると共に、制御信号を出力する。ケーブル６０は、ケーブル太さもしくはケーブル幅縮小のため、制御線本数の少ないシリアル通信方式を採用するのが好ましい。ただし、制御条件によってはそれに限るものではない。 A display control IC 51, a nonvolatile memory 56, and a volatile memory 57 are mounted on the circuit board 50. The cable 60 connects the circuit board 40 and the circuit board 50, supplies power from the circuit board 40 to the circuit board 50, and outputs a control signal. The cable 60 preferably employs a serial communication system with a small number of control lines in order to reduce the cable thickness or cable width. However, it is not limited to that depending on the control conditions.

回路基板５０は、支柱８１及びネジ８２によって回路基板４０に固定されている。なお、回路基板５０を固定する方法は、回路基板４０に固定する方法とは別の方法でもよい。例えば、裏ケース９２に固定した上、その後、裏ケース９２と表ケース９１を組み付ける方法がある。 The circuit board 50 is fixed to the circuit board 40 by a column 81 and a screw 82. Note that the method of fixing the circuit board 50 may be different from the method of fixing to the circuit board 40. For example, there is a method in which the back case 92 and the front case 91 are assembled after being fixed to the back case 92.

ケーブル７０は、回路基板５０と表示パネル３０を接続するものであり、回路基板５０から表示パネル３０に電源供給すると共に、制御信号を出力する。 The cable 70 connects the circuit board 50 and the display panel 30, supplies power from the circuit board 50 to the display panel 30, and outputs a control signal.

次に、図３に基づいて、車両用表示装置の動作説明を行う。 Next, the operation of the vehicle display device will be described with reference to FIG.

車両用表示装置は、ＣＡＮ（Controller Area Network）から画像表示を指示する表示命令コマンドを、信号線ｂ１経由により回路基板４０の通信回路４６で受信する。通信回路４６は、信号レベルを変換し、表示命令コマンドを、マイコン４７へ送信する。表示命令コマンドを受信したマイコン４７は、表示命令情報に基づいて１画面の表示内容を決定する。なお、表示命令情報は、１画面の表示命令に限らず、アニメ画像の様な連続する画像表示の命令であったり、ＭＰＥＧやＭＯＶなどの動画ファイル等の表示命令の場合もある。 The vehicle display device receives a display command command for instructing image display from a CAN (Controller Area Network) by the communication circuit 46 of the circuit board 40 via the signal line b1. The communication circuit 46 converts the signal level and transmits a display command to the microcomputer 47. Receiving the display command, the microcomputer 47 determines the display content of one screen based on the display command information. The display command information is not limited to a single screen display command, but may be a continuous image display command such as an animation image or a display command such as a moving image file such as MPEG or MOV.

マイコン４７は、実行中のプログラム処理の中で、命令処理の優先順位を確認し、適正なタイミングで、信号線ｂ２を経由し、表示命令コマンドを表示制御ＩＣ５１へ送信する。なお、信号線ｂ２の通信方式は、表示制御ＩＣ５１にＣＰＵが内蔵されている場合が一般的であることから、シリアル通信を使用することが多い。表示制御ＩＣ５１にＣＰＵが内蔵されていない場合は、マイコン４７の外部バスに接続され、命令を受ける場合もある。 The microcomputer 47 confirms the priority order of the instruction processing in the program processing being executed, and transmits a display instruction command to the display control IC 51 via the signal line b2 at an appropriate timing. Note that the communication method of the signal line b2 is generally a case where a CPU is built in the display control IC 51, and thus serial communication is often used. When the display control IC 51 does not include a CPU, it may be connected to the external bus of the microcomputer 47 and receive a command.

表示命令コマンドを受信した表示制御ＩＣ５１は、１画面を構成するために必要な画像ブロックデータを、不揮発性メモリ５６から読み込み、揮発性メモリ５７へ転送する。表示制御ＩＣ５１は、揮発性メモリ５７を使って、画像ブロックを元に、１画面分の絵データを作成する。表示制御ＩＣ５１は、揮発性メモリ５７で１画面分の絵データの完成が確認できたところで、保持された絵データを、描画タイミングに合わせて、信号線ｂ３経由で表示パネル１４に転送する。 The display control IC 51 that has received the display command command reads the image block data necessary for configuring one screen from the nonvolatile memory 56 and transfers it to the volatile memory 57. The display control IC 51 uses the volatile memory 57 to create picture data for one screen based on the image block. The display control IC 51 transfers the held picture data to the display panel 14 via the signal line b3 in accordance with the drawing timing when the completion of the picture data for one screen is confirmed in the volatile memory 57.

表示パネル１４がＴＦＴ型液晶表示器の場合、高精細な描画が可能となる反面、１画面分のデータ量が増大する。そして、大量の画像データを一定の時間内に処理する為、高速データ処理が可能な表示制御ＩＣ５１が必要となる。同時に、周辺回路に該当する、不揮発性メモリ５６、揮発性メモリ５７のリード・ライト時間や、表示制御ＩＣ５１から表示パネル３０へのデータ転送処理速度が高速化する。 When the display panel 14 is a TFT liquid crystal display, high-definition drawing is possible, but the data amount for one screen increases. In order to process a large amount of image data within a certain time, the display control IC 51 capable of high-speed data processing is required. At the same time, the read / write time of the nonvolatile memory 56 and the volatile memory 57 corresponding to the peripheral circuit and the data transfer processing speed from the display control IC 51 to the display panel 30 are increased.

高速化した配線回路及び電子部品からは、不要な電磁波の発生が顕著となり、表示装置自身の回路や周囲の電子機器に悪影響を及ぼす。そのような、不要な電磁波による悪影響を抑制する為に、高速処理ＩＣや高速配線パターンを金属製のシールドケースで覆う場合がある。 Generation of unnecessary electromagnetic waves becomes noticeable from wiring circuits and electronic components that have been speeded up, which adversely affects the circuits of the display device itself and surrounding electronic devices. In order to suppress such adverse effects due to unnecessary electromagnetic waves, a high-speed processing IC or a high-speed wiring pattern may be covered with a metal shield case.

本来であればフィードバック信号は微弱信号のため、周辺の信号配線や外来ノイズからの影響により信号が乱れるといった心配があり、あまり遠くの電圧を監視することは避けられていた。したがって、通常の電源監視の回路構成を採った場合は、表示制御ＩＣ５１に供給する電源電圧監視は、回路基板４０の電源モジュール４５近辺で行われることになる。 Originally, since the feedback signal is a weak signal, there is a concern that the signal may be disturbed due to the influence of surrounding signal wiring and external noise, and monitoring of a voltage far away has been avoided. Therefore, when a normal power supply monitoring circuit configuration is adopted, power supply voltage monitoring supplied to the display control IC 51 is performed near the power supply module 45 of the circuit board 40.

このとき、表示制御ＩＣ５１に供給する電源電圧は、電源モジュール４５からの距離による配線インピーダンスやコネクタの接触抵抗の影響から、出力電源端子４５ａで測定した電圧より若干低くなる傾向にある。ただ、その電位差は、従来使用しているＩＣの供給電圧が、５．０Ｖや３．３Ｖといった電源電圧を使用しているケースが多く、ＩＣの電源許容値に収まる程度であった。 At this time, the power supply voltage supplied to the display control IC 51 tends to be slightly lower than the voltage measured at the output power supply terminal 45a due to the influence of the wiring impedance due to the distance from the power supply module 45 and the contact resistance of the connector. However, in many cases, the supply voltage of the conventionally used IC uses a power supply voltage such as 5.0 V or 3.3 V, and the potential difference is within the allowable power supply value of the IC.

しかし、近年の表示制御ＩＣ５１は、処理能力高速化の要求とＩＣ低消費電力化から、ＩＣ電源の低電圧大電流化の傾向が高まっている。低電圧は、ＩＣの電源許容値を減らすことになり、大電流化は、電源モジュールからの距離による配線インピーダンスやコネクタの接触抵抗の影響による電位差の拡大につながり、今までの回路構成では表示制御ＩＣ５１の電源許容値を満足出来なくなる可能性が発生する。 However, in recent years, display control IC 51 has a tendency to increase the voltage and current of the IC power supply due to the demand for higher processing performance and lower power consumption. Low voltage reduces the allowable power supply value of the IC. Increasing the current leads to an increase in the potential difference due to the influence of the wiring impedance and connector contact resistance due to the distance from the power supply module. There is a possibility that the power supply allowable value of the IC 51 cannot be satisfied.

本発明は、表示制御ＩＣ５１の電源端子５１ａの直近で電源電圧を監視することにより、電源モジュール４５からの距離による配線インピーダンスやコネクタの接触抵抗の影響による電位差の拡大を極力減らし、表示制御ＩＣ５１の電源許容値を満足させることで、安定した動作を可能にする。 In the present invention, the power supply voltage is monitored in the immediate vicinity of the power supply terminal 51a of the display control IC 51, thereby reducing the expansion of the potential difference due to the influence of the wiring impedance due to the distance from the power supply module 45 and the contact resistance of the connector as much as possible. Stable operation is possible by satisfying the power supply tolerance.

また、本来の懸案であったフィードバック信号距離を延長した場合に発生する、周辺の信号配線や外来ノイズからの影響で信号が乱れるといった心配は、フィードバック信号のパターン配線の両サイドにグランドパターンを配線することで、効率的に防御することができる。 Also, if the feedback signal distance, which was originally a concern, is extended, there is a concern that the signal may be disturbed due to the influence of surrounding signal wiring or external noise. Wire the ground pattern on both sides of the feedback signal pattern wiring. By doing so, you can protect efficiently.

図３は、第二実施形態を示すものである。車両用表示装置は、回路基板４０と回路基板５０は、コネクタ６１，６２で接続されており、電源モジュール４５は、表示制御ＩＣ５１へ、コネクタ６１，６２を介して電源供給している。 FIG. 3 shows a second embodiment. In the vehicle display device, the circuit board 40 and the circuit board 50 are connected by connectors 61 and 62, and the power supply module 45 supplies power to the display control IC 51 via the connectors 61 and 62.

図４は、第三実施形態を示すものである。車両用表示装置は、回路基板５０が回路基板４０の前側に配設されており、回路基板５０は回路基板４０にネジ８２で固定されている。 FIG. 4 shows a third embodiment. In the vehicle display device, the circuit board 50 is disposed on the front side of the circuit board 40, and the circuit board 50 is fixed to the circuit board 40 with screws 82.

図５は、第四実施形態を示すものである。車両用表示装置は、回路基板５０が表示パネル３０の背面に配設されており、回路基板５０はネジ８２と支柱８１によって固定されている。表示パネル３０と回路基板４０と回路基板５０は、ケース体９０に収納されている。なお、表示パネル３０と回路基板５０の固定方法は、ネジ８２と支柱８１を使用した方法に限るものではない。 FIG. 5 shows a fourth embodiment. In the vehicle display device, the circuit board 50 is disposed on the back surface of the display panel 30, and the circuit board 50 is fixed by screws 82 and columns 81. The display panel 30, the circuit board 40, and the circuit board 50 are accommodated in the case body 90. Note that the method for fixing the display panel 30 and the circuit board 50 is not limited to the method using the screws 82 and the support columns 81.

３０表示パネル（表示器）
４０回路基板（第一の回路基板）
４５電源モジュール（電源部）
４５ｂ端子
５０回路基板（第二の回路基板）
５１表示制御ＩＣ（表示制御部）
６０ケーブル（接続部材）
７０ケーブル（第二の接続部材） 30 Display panel (display)
40 Circuit board (first circuit board)
45 Power supply module (power supply unit)
45b terminal 50 circuit board (second circuit board)
51 Display control IC (Display control unit)
60 Cable (connection member)
70 cable (second connecting member)

Claims

電源部が搭載された第一の回路基板と、表示制御部が搭載された第二の回路基板と、前記第一の回路基板と前記第二の回路基板を接続する接続部材と、を備え、
前記電源部は、前記表示制御部に供給されている電圧を監視するフィードバック信号を入力する端子を有することを特徴とする表示装置。 A first circuit board on which a power supply unit is mounted; a second circuit board on which a display control unit is mounted; and a connection member that connects the first circuit board and the second circuit board,
The display device according to claim 1, wherein the power supply unit includes a terminal for inputting a feedback signal for monitoring a voltage supplied to the display control unit.

前記第二の回路基板と表示器とを接続する第二の接続部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。 The display device according to claim 1, further comprising a second connection member that connects the second circuit board and the display.

前記第一の回路基板及び前記第二の回路基板の少なくとも一方は、前記フィードバック信号の配線パターンの両側に形成されたグランドパターンを有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein at least one of the first circuit board and the second circuit board has ground patterns formed on both sides of the wiring pattern of the feedback signal.